一种变焦距三维扫描内窥探头制造技术

本发明专利技术公开了一种变焦距三维扫描内窥探头。该变焦距三维扫描内窥探头包括外筒、光纤、变焦距透镜、准直透镜、反射镜、超声换能器、密封环以及支撑架。外筒内部中空形成内窥腔。反射镜设置于内窥腔的端头。准直透镜嵌设于内窥腔中，且靠近反射镜。密封环与支撑架位于准直透镜上远离反射镜的一侧。超声换能器夹设于密封环和支撑架支架，且密封环、支撑架、超声换能器以及外筒之间形成溶液腔。支撑架上开设固定孔。光纤的端头设置于固定孔中。密封环的密封孔孔壁上开设固定槽。变焦透镜通过固定槽嵌设于密封环的密封孔中。其既能够有效降低探头内部的使用空间，减小探头尺寸，也能降低使用的能耗。能耗。能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种变焦距三维扫描内窥探头


[0001]本专利技术涉及内窥镜领域，尤其涉及一种变焦距三维扫描内窥探头。

技术介绍

[0002]内窥镜作为现代医学上重要的医学辅助治疗仪器，替代人眼进入患者体内对器官和组织进行直接观察，进而为医生提供判断和治疗的有效依据。大多数的内窥镜由于探头结构的设计，通常在显示器上所呈现的是二维平面成像。由于人眼通常视角是在三维体系下进行的，因此医生在观察二维成像时难免会对观察的信息出现或多或少的不确定或者不准确性，进而导致对病情的判断和治疗不准确。
[0003]当然，目前也有能形成三维成像的探头，较为先进的成像方式为光声成像，利用生物组织的光学吸收差异对组织进行三维成像，能够很好的展现患者组织的情况，有较高的对比度和分辨率。根据三维光声成像原理，探头中都会设置机械运动结构来实现探头对周围生物组织的环形和直线作动方向的扫描，进而通过计算机成像形成三维成像图。但是，由于机械结构的设置需要占用探头中更多的空间，因此制约着探头的尺寸大小，并且机械结构的作动也会产生较多的能耗，不利于节能。
[0004]因此，设计一种内窥探头，在效降低探头内部的使用空间，减小探头尺寸，并降低使用的能耗的同时实现三维成像，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种变焦距三维扫描内窥探头，用于解决上述技术问题。
[0006]本专利技术的创新点在于通过变焦距透镜变换焦距实现照射区域的范围变化进而实现三维成像，减少了机械式的结构实现范围扫描所占用的探头空间，能够进一步缩小探头的尺寸，也减少了机械式作动所要消耗的能量，一定程度上节约了能源。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种变焦距三维扫描内窥探头，包括外筒、光纤、变焦距透镜、准直透镜、反射镜、超声换能器、密封环以及支撑架；外筒内部中空形成内窥腔；光纤、变焦距透镜、准直透镜、反射镜超声换能器、密封环以及支撑架均位于内窥腔中；反射镜设置于内窥腔的端头；准直透镜嵌设于内窥腔中，且靠近反射镜；密封环与支撑架位于准直透镜上远离反射镜的一侧；超声换能器夹设于密封环和支撑架支架，且密封环、支撑架、超声换能器以及外筒之间形成溶液腔；支撑架上开设固定孔；光纤的端头设置于固定孔中；密封环的密封孔孔壁上开设固定槽；变焦透镜通过固定槽嵌设于密封环的密封孔中；变焦距透镜与准直透镜同轴。
[0008]上述实现的过程中，激光束通过光纤后经过变焦距透镜进行整形，然后穿过准直透镜后形成平行光，最后平行光束经反射镜反射到周围生物组织上，再由超声换能器采集超声波，进行获取光声成像信息进行成像处理。变焦距透镜通过变化焦距实现来调整射向准直透镜的光束范围，进而可以变化反射镜反射后的区域范围，变焦距实现照射区域的范围变化进而实现三维扫描，减少了机械式的结构实现范围扫描所占用的探头空间，能够进
一步缩小探头的尺寸，另外，也减少了机械式作动所要消耗的能量，一定程度上节约了能源。
[0009]作为优选，反射镜呈圆锥体形，且反射镜的轴线与准直透镜同轴。
[0010]上述实现的过程中，反射镜呈圆锥体形，能够保证由准直透镜射来的光束经反射镜反射后形成一个环形的扫描区域，保证探头周围的生物组织能够在环形方向上360度成像，另外也减少了机械式的作用实现环形扫描所要占用的探头空间，进一步缩小了探头的尺寸，同时也减少了机械式作动所要消耗的能量，一定程度上节约了能源。
[0011]作为优选，在沿外筒轴线的横截面上，准直透镜的外缘位于反射镜的锥面延长线上。
[0012]上述实现的过程中，由于准直透镜的准直作用，平行光束经反射镜反射后反射范围的边界在靠近准直透镜的一侧位于反射镜的锥面延长线上，因此，准直透镜的外缘位于反射镜的锥面延长线上，可以防止反射光束再次经过准直透镜反向回射，并且也避免对反射光束造成遮挡影响扫描范围。
[0013]作为优选，反射镜的锥角不小于90度且不大于120度。
[0014]上述实现的过程中，呈圆锥体形的反射镜，在锥角小于90度时，平行光束反射后的扫描区域位于探头的前方，由于超声换能器位于探头上远离端头的一端，在生物组织体中不能较好的接收超声波信号，锥角大于120度时又会由于准直透镜不能影响扫描范围会增加探头的尺寸。在90度到120度的范围内适宜，即能有效进行光声成像也能最大限度的控制探头的尺寸。
[0015]作为优选，反射镜的锥角为120度。
[0016]上述实现的过程中，反射镜的锥角呈120度时，扫描区域处于超声换能器的周围，能够实现效果较好的光声成像。
[0017]作为优选，变焦距透镜的焦距范围位于变焦距透镜与准直透镜之间。
[0018]上述实现的过程中，变焦距透镜的焦距可变，将焦距变化的范围控制在变焦距透镜与准直透镜之间可以有效实现光束在准直透镜上的覆盖范围的控制。
[0019]作为优选，变焦距透镜的最大焦距等于变焦距透镜与准直透镜的间距。
[0020]上述实现的过程中，变焦距透镜的最大焦距位置等于变焦距透镜与准直透镜的间距，这样，在最大焦距时探头的扫描范围最小。
[0021]作为优选，变焦距透镜的焦距最小时，准直透镜在整个投射面上进行准直。
[0022]上述实现的过程中，变焦距透镜的焦距最小时，准直透镜在整个投射面上进行准直，这样可以保证能够全区域对准直透镜进行透视，另外，由于是在最小焦距时实现全区域的投射，因此，变焦距透镜与准直透镜之间的距离也能够最大限度的缩小，同时准直透镜的直径即内窥腔的直径也能有根据的进行设计，在设计上能够进行优化控制，进一步的缩小探头尺寸。
[0023]作为优选，溶液腔中充满水。
[0024]上述实现的过程中，生物组织产生的超声波经过水介质后再到达超声换能器，可以一定程度的减小声衰减。
[0025]作为优选，超声换能器中间设置有通光孔，且通光孔的横截面积沿外筒轴线由光纤向变焦距透镜逐渐增大。
[0026]上述实现的过程中，通光孔在沿外筒轴线的横截面上呈一定斜度的台柱形，是为了保证光纤中射出的激光束能够不被阻挡的在变焦距透镜上进行投射，保证对所有激光束的整形。
[0027]本专利技术的有益效果是：激光束通过光纤后经过变焦距透镜进行整形，然后穿过准直透镜后形成平行光，最后平行光束经反射镜反射到周围生物组织上，再由超声换能器采集超声波，进行获取光声成像信息进行成像处理。边焦距透镜通过变化焦距实现来调整射向准直透镜的光束范围，进而可以变化反射镜反射后的区域范围，变焦距实现照射区域的范围变化进而实现扫描，减少了机械式的结构实现范围扫描所占用的探头空间，能够进一步缩小探头的尺寸，另外，也减少了机械式作动所要消耗的能量，一定程度上节约了能源。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例中边焦距三维扫描内窥探头的在对准直透镜进行全区域投射时结构示意图。
[0029]图2为本专利技术实施例中边焦距三维扫描内窥探头的在对准直透镜进行非全区域投射时结构示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变焦距三维扫描内窥探头，其特征在于，包括外筒、光纤、变焦距透镜、准直透镜、反射镜、超声换能器、密封环以及支撑架；所述外筒内部中空形成内窥腔；所述光纤、所述变焦距透镜、所述准直透镜、所述反射镜、所述超声换能器、所述密封环以及所述支撑架均位于所述内窥腔中；所述反射镜设置于所述内窥腔的端头；所述准直透镜嵌设于所述内窥腔中，且靠近所述反射镜；所述密封环与所述支撑架位于所述准直透镜上远离所述反射镜的一侧；所述超声换能器夹设于所述密封环和所述支撑架支架，且所述密封环、所述支撑架、所述超声换能器以及外筒之间形成溶液腔；所述支撑架上开设固定孔；所述光纤的端头设置于所述固定孔中；所述密封环的密封孔孔壁上开设固定槽；所述变焦透镜通过固定槽嵌设于所述密封环的密封孔中；所述变焦距透镜与所述准直透镜同轴。2.如权利要求1所述的一种变焦距三维扫描内窥探头，其特征在于，所述反射镜呈圆锥体形，且所述反射镜的轴线与所述准直透镜同轴。3.如权利要求2所述的一种变焦距三维扫描内窥探头，其特征在于，在沿所述外筒轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：常敏，张莉娟，
申请(专利权)人：无锡凯瑞特医疗器械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：